[发明专利]一种机电耦合机理试验台

权利要求书

1.一种机电耦合机理试验台，其特征在于，包括：驱动电机、行星传动装置、负载电机、激振装置、测试装置和用于支撑驱动电机的底座；

所述驱动电机通过活动支撑板安装在所述底座上；驱动电机转子轴的两端伸出壳体后分别通过轴承座支撑；通过变频器对所述驱动电机供电；调整所述活动支撑板能够使驱动电机转子轴的轴线偏离驱动电机定子内圆的轴线；所述驱动电机转子轴的一端通过所述行星传动装置与负载电机相连；

所述激振装置包括：用于对驱动电机转子轴产生横向激振力的横向激振器和用于对驱动电机转子轴产生扭转激振力矩的扭转激振器；所述扭转激振器通过所述行星传动装置作用于驱动电机转子轴；

所述测试装置包括：用于监测驱动电机转子轴偏心数据的电涡流位移传感器、用于监测变频器所提供的交流电电压和电流数据的电压电流传感器、用于监测驱动电机转速和转矩数据的动态扭矩仪、用于测量底座垂向受力的力传感器以及与上述所有传感器相连用于进行数据采集处理的数据处理单元；

所述行星传动装置包括：输入轴、输出轴、太阳轮、激振齿圈、激振轴、激振轴齿轮和行星架；其连接关系为：所述输入轴的一端与所述驱动电机转子轴相连，另一端与太阳轮相连；所述扭转激振器与所述激振轴相连，激振轴与激振轴齿轮同轴固接，所述激振轴齿轮与激振齿圈啮合；所述输出轴的一端与行星架相连，另一端与负载电机相连。

2.如权利要求1所述的机电耦合机理试验台，其特征在于，所述横向激振器通过螺杆与驱动电机转子轴上的轴承相连。

3.如权利要求1所述的机电耦合机理试验台，其特征在于，在所述驱动电机转子轴上，其伸出壳体的两端分别设置有电涡流位移传感器。

4.如权利要求1所述的机电耦合机理试验台，其特征在于，当进行机电横向耦合通道试验验证时，对该试验台进行横向激励试验：此时所述扭转激振器不工作，横向激振器工作，驱动电机转子轴与驱动电机定子内圆同轴；所述驱动电机将动力传递至行星传动装置，并带动负载电机运动；所述横向激振器将横向激振力传递至驱动电机转子轴；所述电压电流传感器监测该过程中驱动电机的电压、电流数据，动态扭矩仪监测该过程中驱动电机的转速、转矩数据，电涡流位移传感器监测驱动电机转子轴的偏心数据，横向激振器上的力传感器记录横向激振器的激励力数据；上述所有数据均作为时变试验数据传递给数据处理单元，所述数据处理单元对该时变试验数据进行频谱分析，获得试验频域数据；然后与机电横向耦合通道理论研究中的理论频域数据进行比对。

5.如权利要求1所述的机电耦合机理试验台，其特征在于，当进行机电转矩耦合通道的试验验证时，对该试验台进行扭转激励试验：此时所述横向激振器不工作，扭转激振器工作，驱动电机转子轴与驱动电机定子内圆同轴；所述驱动电机将动力传递至行星传动装置，并带动负载电机运动；所述扭转激振器将扭转激振力矩通过行星传动装置传递至驱动电机转子轴；所述电压电流传感器监测驱动电机的电压、电流数据，动态扭矩仪监测该过程中驱动电机的转速、转矩数据，扭转激振器上的转速转矩仪记录扭转激振器的转矩数据；上述所有数据均作为时变试验数据传递给数据处理单元，所述数据处理单元对该时变试验数据进行频谱分析，获得试验频域数据；然后与机电转矩耦合通道理论研究中的理论频域数据进行比对。

6.如权利要求1所述的机电耦合机理试验台，其特征在于，当进行几何耦合通道试验验证时，对该试验台进行几何偏心试验：此时横向激振器和扭转激振器均不工作，调整所述活动支撑板，使驱动电机转子轴的轴线偏离驱动电机定子内圆的轴线；所述驱动电机将动力传递至行星传动装置，并带动负载电机运动；所述电压电流传感器监测驱动电机的电压、电流数据，动态扭矩仪监测该过程中驱动电机的转速、转矩数据，力传感器监测底座的垂向受力数据，电涡流位移传感器监测驱动电机转子轴的偏心数据；上述所有数据均作为时变试验数据传递给数据处理单元，所述数据处理单元对该时变试验数据进行频谱分析，获得试验频域数据；然后与机电几何耦合通道理论研究中的理论频域数据进行比对。